06-北美页岩油气开发关键技术 (NXPowerLite).ppt

北美页岩气开发关键技术 2012中国克拉玛依国际非常规油气论坛2012年9月12 13日吕晓光C CReservoirs 页岩油 气主要分布于14个区带 页岩气藏有效开发的四项关键技术气藏表征识别 甜点区 长水平段水平井分段清水压裂微地震监测同井场钻井有效压裂液水资源管理 气藏表征识别 甜点区 综合应用地震 地质 地球化学和岩石物理多学科方法更强调地球化学和地质力学的应用要图件 构造图 地层剖面图 厚度等值图 含气量等值图 TOC等值图 热成熟度 Ro 等值图 孔隙度等值图 页岩气表征流程 据Chong等2010修改 有效厚度 30m适中的孔隙度 6 12 足够的热成熟度 Ro 1 4 3m3 t脆性矿物含量 石英 长石 碳酸盐 50 断层 喀斯特地层不发育天然裂缝发育适中 已开发页岩气藏的油藏管理经验 甜点区 气藏表征识别 甜点区 页岩气藏气藏表征应用 为开发方案提供依据识别钻井有利区确定地质灾害因素降低钻井 完井风险优化增产措施 气藏表征识别 甜点区 McDaniel 2010 如果按等分水平段压裂 压裂段1 2无效 压裂段9导致水层突进 1 2压裂段 9压裂段 气藏表征识别 甜点区 应用3 D地震识别断层和喀斯特地层 气藏表征识别 甜点区 页岩气藏有效开发的四项关键技术气藏表征识别 甜点区 长水平段水平井分段清水压裂微地震监测同井场钻井有效压裂液水资源管理 长水平段水平井 Barnett2003年大规模应用水平井 页岩气产量大幅度上升2010年水平井9757口 为总井数的66 日产气量达到1 4 108m3 C CReservoirs 2011 初期日产4 20 104m3 是直井的3 8倍单井可采储量0 2 1 5 108m3 是直井的4 14倍 长水平段水平井 长水平段水平井 页岩气藏有效开发的四项关键技术气藏表征识别 甜点区 长水平段水平井分段清水压裂微地震监测同井场钻井有效压裂液水资源管理 分段清水压裂 压裂段数初期一般4 6段目前达到10 12段最大达到24段每段压裂的长度由2002年的900 1200m到目前的80 120m 清水压裂 SlickWaterFracturing 利用含有减阻剂 黏土稳定剂和必要的表面活性剂的水为压裂液 以这种压裂液作为前置液来提供支撑剂输送 少量砂支撑剂的应用费用节省了35 避免了凝胶压裂液产生的储层伤害降低压裂液粘度 更多压裂液进入微裂缝 扩大扩散通道有利于体积改造 通过分段多簇射孔形成次生裂缝和裂缝网络产气量更高并增加可采储量 分段清水压裂 清水压裂 SlickWaterFracturing 分段清水压裂 页岩气藏有效开发的四项关键技术气藏表征识别 甜点区 长水平段水平井分段清水压裂微地震监测同井场钻井有效压裂液水资源管理 微地震监测技术在气藏管理中的应用 最大主应力方位与裂缝连通的储层体积裂缝网络的规模等 实时提供 估算波及体积优化水平井方位评价分段压裂效果预测分段压裂产量贡献率优化射孔及压裂段 避免地质灾害层指导再完井增产措施 微地震监测技术在气藏管理中的应用 根据微地震事件确定最大主应力方向 新井水平井通常平行或以大角度交于最大主应力 以获得最佳的分段压裂效果 水平井平行于最大水平主应力方向 水平井平行于最小水平主应力方向 优化水平井方位 微地震监测技术在气藏管理中的应用 预测分段压裂产量贡献率 改造的储层体积 Inamdar等 2010 Chong等 2010 优化射孔及压裂段 避免地质灾害层 微地震监测技术在气藏管理中的应用 地质灾害层 微地震监测技术在气藏管理中的应用 监测再完井增产措施 Banett页岩平行最小水平主应力水平井 初始投产单段压裂及微地震监测结果 投产4 5年后分两段重复压裂 页岩气藏有效开发的四项关键技术气藏表征识别 甜点区 长水平段水平井分段清水压裂微地震监测同井场钻井有效压裂液水资源管理 同井场钻井及有效的压裂液水资源管理 页岩气开发井位分布于不同的私人土地上或恶劣条件下的原始森林 同井场钻井及有效的压裂液水资源管理 同井场多井水平井钻井同一井场通常钻6 8口水平井减少总的井场数量易于连接交通路线 传输管线和生产设施提高整体经济效益减少对生物栖息 公众和环境的影响 同井场钻井及有效的压裂液水资源管理 HornRiver页岩气开发概念模型 Pflug 2009 双层水平井开发上层段页岩厚度320ft中间60ft碳酸岩盐下层段 150ft28口水平井 井场地质储量 400BCF 112 108m3 井场驱替面积 7km2可采储量 150BCF 42 108m3 井场单井可采储量 5 4BCF采收率 37 5 水平段长度5400ft水平井间距 820ft 1mi2 2 6km2 同井场钻井及有效的压裂液水资源管理 页岩气水平井平均单井钻井和压裂过程需1 2 104m3水 压裂液水资源管理3 R 政策 Reduce Re use Recycle